مقاله در مورد پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک

اختصاصی از فی دوو مقاله در مورد پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه30

فهرست مطالب

خلاصه

1- مقدمه 2- تحقق شبکه عصبی

2-1- اصول عملکرد

2-2- پیاده سازی مدارهای شبکه

3- پیاده سازی الگوریتم آموزش ژنتیک

4- نتایج تجربی

مفید بودن شبکه عصبی آنالوگ مصنوعی بصورت خیلی نزدیکی با میزان قابلیت آموزش پذیری                    آن محدود می شود .

2

 

این مقاله یک معماری شبکه عصبی آنالوگ جدید را معرفی می کند که وزنهای بکار برده شده در آن توسط الگوریتم ژنتیک تعیین می شوند .

اولین پیاده سازی VLSI ارائه شده در این مقاله روی سیلیکونی با مساحت کمتر از 1mm که                      شامل 4046 سیناپس و 200 گیگا اتصال در ثانیه است اجرا شده است .

از آنجائیکه آموزش می تواند در سرعت کامل شبکه انجام شود بنابراین چندین صد حالت منفرد                    در هر ثانیه می تواند توسط الگوریتم ژنتیک تست شود .

این باعث می شود تا پیاده سازی مسائل بسیار پیچیده که نیاز به شبکه های چند لایه بزرگ دارند                عملی بنظر برسد .

1- مقدمه

شبکه های عصبی مصنوعی به صورت عمومی بعنوان یک راه حل خوب برای مسائلی از قبیل تطبیق الگو     مورد پذیرش قرار گرفته اند .

علیرغم مناسب بودن آنها برای پیاده سازی موازی ، از آنها در سطح وسیعی بعنوان شبیه سازهای عددی           در سیستمهای معمولی استفاده می شود .

یک دلیل برای این مسئله مشکلات موجود در تعیین وزنها برای سیناپسها در یک شبکه                                    بر پایه مدارات آنالوگ است .

موفقترین الگوریتم آموزش ، الگوریتم Back-Propagation است .

این الگوریتم بر پایه یک سیستم متقابل است که مقادیر صحیح را از خطای خروجی شبکه                          محاسبه می کند .

یک شرط لازم برای این الگوریتم دانستن مشتق اول تابع تبدیل نرون است .

در حالیکه اجرای این مسئله برای ساختارهای دیجیتال از قبیل میکروپروسسورهای معمولی                                و سخت افزارهای خاص آسان است ، در ساختار آنالوگ با مشکل روبرو می شویم .

دلیل این مشکل ، تغییرات قطعه و توابع تبدیل نرونها و در نتیجه تغییر مشتقات اول آنها از نرونی به نرون دیگر    و از تراشه ای به تراشه دیگر است و چه چیزی می تواند بدتر از این باشد که آنها با دما نیز                             تغییر کنند .

ساختن مدارات آنالوگی که بتوانند همه این اثرات را جبران سازی کنند امکان پذیر است ولی این مدارات        در مقایسه با مدارهایی که جبران سازی نشده اند دارای حجم بزرگتر و سرعت کمتر هستند .

برای کسب موفقیت تحت فشار رقابت شدید از سوی دنیای دیجیتال ، شبکه های عصبی آنالوگ                 نباید سعی کنند که مفاهیم دیجیتال را به دنیای آنالوگ انتقال دهند .

در عوض آنها باید تا حد امکان به فیزیک قطعات متکی باشند تا امکان استخراج یک موازی سازی گسترده    در تکنولوژی VLSI مدرن بدست آید .

شبکه های عصبی برای چنین پیاده سازیهای آنالوگ بسیار مناسب هستند زیرا جبران سازی نوسانات               غیر قابل اجتناب قطعه می تواند در وزنها لحاظ شود .

 

مسئله اصلی که هنوز باید حل شود آموزش است .

حجم بزرگی از مفاهیم شبکه عصبی آنالوگ که در این زمینه می توانند یافت شوند ، تکنولوژیهای گیت شناور را جهت ذخیره سازی وزنهای آنالوگ بکار می برند ، مثل EEPROM حافظه های Flash .

در نظر اول بنظر می رسد که این مسئله راه حل بهینه ای باشد .

 آن فقط سطح کوچکی را مصرف می کند و بنابراین حجم سیناپس تا حد امکان فشرده می شود             (کاهش تا حد فقط یک ترانزیستور) .

دقت آنالوگ می تواند بیشتر از 8 بیت باشد و زمان ذخیره سازی داده (با دقت 5 بیت) تا 10 سال              افزایش می یابد .

اگر قطعه بطور متناوب مورد برنامه ریزی قرار گیرد ، یک عامل منفی وجود خواهد داشت                               و آن زمان برنامه ریزی و طول عمر محدود ساختار گیت شناور است .

بنابراین چنین قطعاتی احتیاج به وزنهایی دارند که از پیش تعیین شده باشند .

اما برای محاسبه وزنها یک دانش دقیق از تابع تبدیل شبکه ضروری است .

برای شکستن این چرخه پیچیده ، ذخیره سازی وزن باید زمان نوشتن کوتاهی داشته باشد .

این عامل باعث می شود که الگوریتم ژنتیک وارد محاسبات شود .

مقاله پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک

اختصاصی از فی دوو مقاله پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 30
فهرست مطالب:

خلاصه

1- مقدمه

2- تحقق شبکه عصبی

2-1- اصول عملکرد

2-2- پیاده سازی مدارهای شبکه

3- پیاده سازی الگوریتم آموزش ژنتیک

4- نتایج تجربی

5- نتیجه و چشم انداز

مراجع

خلاصه

مفید بودن شبکه عصبی آنالوگ مصنوعی بصورت خیلی نزدیکی با میزان قابلیت آموزش پذیری آن محدود می شود .

این مقاله یک معماری شبکه عصبی آنالوگ جدید را معرفی می کند که وزنهای بکار برده شده در آن توسط الگوریتم ژنتیک تعیین می شوند .

اولین پیاده سازی VLSI ارائه شده در این مقاله روی سیلیکونی با مساحت کمتر از 1mm که شامل 4046 سیناپس و 200 گیگا اتصال در ثانیه است اجرا شده است .

از آنجائیکه آموزش می تواند در سرعت کامل شبکه انجام شود بنابراین چندین صد حالت منفرد در هر ثانیه می تواند توسط الگوریتم ژنتیک تست شود .

این باعث می شود تا پیاده سازی مسائل بسیار پیچیده که نیاز به شبکه های چند لایه بزرگ دارند عملی بنظر برسد .

1- مقدمه

شبکه های عصبی مصنوعی به صورت عمومی بعنوان یک راه حل خوب برای مسائلی از قبیل تطبیق الگو مورد پذیرش قرار گرفته اند .

علیرغم مناسب بودن آنها برای پیاده سازی موازی ، از آنها در سطح وسیعی بعنوان شبیه سازهای عددی در سیستمهای معمولی استفاده می شود .

یک دلیل برای این مسئله مشکلات موجود در تعیین وزنها برای سیناپسها در یک شبکه بر پایه مدارات آنالوگ است .

موفقترین الگوریتم آموزش ، الگوریتم Back-Propagation است .

این الگوریتم بر پایه یک سیستم متقابل است که مقادیر صحیح را از خطای خروجی شبکه محاسبه می کند .

یک شرط لازم برای این الگوریتم دانستن مشتق اول تابع تبدیل نرون است .

در حالیکه اجرای این مسئله برای ساختارهای دیجیتال از قبیل میکروپروسسورهای معمولی و سخت افزارهای خاص آسان است ، در ساختار آنالوگ با مشکل روبرو می شویم .

دلیل این مشکل ، تغییرات قطعه و توابع تبدیل نرونها و در نتیجه تغییر مشتقات اول آنها از نرونی به نرون دیگر    و از تراشه ای به تراشه دیگر است و چه چیزی می تواند بدتر از این باشد که آنها با دما نیز تغییر کنند .

ساختن مدارات آنالوگی که بتوانند همه این اثرات را جبران سازی کنند امکان پذیر است ولی این مدارات در مقایسه با مدارهایی که جبران سازی نشده اند دارای حجم بزرگتر و سرعت کمتر هستند .

برای کسب موفقیت تحت فشار رقابت شدید از سوی دنیای دیجیتال ، شبکه های عصبی آنالوگ نباید سعی کنند که مفاهیم دیجیتال را به دنیای آنالوگ انتقال دهند .

در عوض آنها باید تا حد امکان به فیزیک قطعات متکی باشند تا امکان استخراج یک موازی سازی گسترده در تکنولوژی VLSI مدرن بدست آید .

شبکه های عصبی برای چنین پیاده سازیهای آنالوگ بسیار مناسب هستند زیرا جبران سازی نوسانات غیر قابل اجتناب قطعه می تواند در وزنها لحاظ شود .

مسئله اصلی که هنوز باید حل شود آموزش است .

حجم بزرگی از مفاهیم شبکه عصبی آنالوگ که در این زمینه می توانند یافت شوند ، تکنولوژیهای گیت شناور را جهت ذخیره سازی وزنهای آنالوگ بکار می برند ، مثل EEPROM حافظه های Flash .

در نظر اول بنظر می رسد که این مسئله راه حل بهینه ای باشد .

 آن فقط سطح کوچکی را مصرف می کند و بنابراین حجم سیناپس تا حد امکان فشرده می شود (کاهش تا حد فقط یک ترانزیستور) .

دقت آنالوگ می تواند بیشتر از 8 بیت باشد و زمان ذخیره سازی داده (با دقت 5 بیت) تا 10 سال افزایش می یابد .

اگر قطعه بطور متناوب مورد برنامه ریزی قرار گیرد ، یک عامل منفی وجود خواهد داشت و آن زمان برنامه ریزی و طول عمر محدود ساختار گیت شناور است .

بنابراین چنین قطعاتی احتیاج به وزنهایی دارند که از پیش تعیین شده باشند .

اما برای محاسبه وزنها یک دانش دقیق از تابع تبدیل شبکه ضروری است .

برای شکستن این چرخه پیچیده ، ذخیره سازی وزن باید زمان نوشتن کوتاهی داشته باشد .

این عامل باعث می شود که الگوریتم ژنتیک وارد محاسبات شود .

با ارزیابی تعداد زیادی از ساختارهای تست می توان وزنها را با بکار بردن یک تراشه واقعی تعیین کرد .

همچنین این مسئله می تواند حجم عمده ای از تغییرات قطعه را جبران سلزی کند ، زیرا داده متناسب شامل خطاهایی است که توسط این نقایص ایجاد شده اند .

4- بررسی سیستم ارتباط و بایگانی پزشکی PACS و مقایسه با روش‌های تصویربرداری آنالوگ - 37 صفحه فایل ورد (Word)

اختصاصی از فی دوو 4- بررسی سیستم ارتباط و بایگانی پزشکی PACS و مقایسه با روش‌های تصویربرداری آنالوگ - 37 صفحه فایل ورد (Word) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

هدف استفاده از PACS

مشکـلات فـراوان در سیستـم تصـویـربـرداری کلیشـه‌ای وجـود دارد کـه عـلاوه بـر نارضایتی پزشکان و رادیولوژیست‌ها و نیز بیمار به خاطر کیفیت ، کمیت و نیاز به تکرار تصاویر ، مدیریت بیمارستان را از نظر هزینه و حفظ و نگهداری فیلم‌ها به چالش کشیده اسـت ؛ لـذا هـدف اصـلـی اسـتـفـاده از سیستم PACS ، ارتقای بازده‌ مؤثر کاری در کنار قابلیت‌های تشخیصی پزشکان است. استفاده از استانداردهای روز در نگهداری و انتقال تصاویر نیز از اهداف مهم به شمار می‌رود. همچنین هزینه خریداری و نگهداری ایـمـن فیلم‌ها از نظر مدیریتی قابل ملاحظه است. تکنولوژی سیستم تصویربرداری پزشکی، در کنار دستگاه تصویر برداری ، از تعدادی رایانه تحت یک شبکه تشکیل شده که به طور اختصاصی برای ذخیره ، بازیابی ، توزیع و نشان دادن تصاویر استفاده می‌شود. در واقع تصاویر پزشکی در یک استاندارد یا قالب (Format) مستقل ذخیره می‌شوند که DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) مهمترین قالب آن است. بـیـشـتـریـن تـصـاویـری کـه از طـریـق PACS آرشـیـو و طـبـقـه‌بـنـدی مـی‌شـونـد ، تـصـاویر اولتراسوند ، MRI ، CT ، اندوسکوپی ، ماموگرافی و اشعه ایکس هستند‌. این سیستم در واقع جایگزین hardcopy- مانند بایگانی فیلم‌های رادیولوژی برای مدیریت تصاویر پزشکی که در طول زمان ممکن است خراب ‌شوند ، می‌شوند و توانایی‌ها و قابلیت‌های سیستم‌های رایج را بالا می‌برد. ازطرفی هزینه بسیار بالای فیلم‌های رادیولوژی و نیز نگهداری آن‌ها همیشه از مهمترین مشکلات مدیران بیمارستان‌ها بوده است. بنابراین PACS می‌تواند با حذف فیلم هزینه خریداری را کم کند و با ایجاد آرشیو الکترونیکی بایگانی فیزیکی را حذف کند.

مقایسه PACS با سیستم کلیشه

در سیستم آنالوگ ، تصویربرداری از بیمار انجام و روی کلیشه‌های رادیولوژی چاپ می‌شود. رادیولوژیست کلیشه‌ها را مشاهده کرده و گزارشی از تشخیص خود را روی برگه کاغذ ثبت و به پزشک معالج ارسال می‌کند. گاهی کلیشه حاضر برای تشخیص نهائی کافی نبوده و کمکی به پزشک معالج نمی‌کند. برخی اوقات هم اتفاق می‌افتد که کلیشه بنا به دلایلی گم شده یا دچار مشکل فیزیکی می‌شود که برای ادامه درمان باید تکرار شود. حال با توجه به ورود مقداری اشعه زیانبار در هر نوبت تصویر برداری به بدن بیمار و ایجاد عوارض متعدد ، تکرار تصویربرداری مشکلات خاص خود را دارد و اگر در این میان بیمار یک خانم حامله یا یک کودک خردسال باشد ، مشکل عوارض بسیار حاد و خطرآفرین خواهد بود. چه بسا به خاطر جلوگیری از ورود اشعه ایکس به بدن جنین در شکم مادر ، از انجام تصویربرداری از بدن مادر مصدوم صرف نظر شده و سلامت جسمی مادر به دلیل ناتوانی در تشخیص دچار بحران می‌شد اما در استفاده از سیستم آرشیو دیجیتالی ، مشکل و خطرات ناشی از پرتونگاری به بیمار نیز در نتیجه عدم لزوم تکرار پرتونگاری ، به مراتب ازبین خواهد رفت. یکی از سیستم‌هایی که از 25 سال پیش استفاده از آن در اروپا و امریکا و چند سالی است در ایران آغاز شده است ، همین سـیـسـتـم PACS اسـت کـه تـمـامـی ایـن مـشـکـلات را مـرتـفـع سـاخـتـه است. با یک بار تـصــویـربـرداری از اعضـای بـدن بیمـار چنـدیـن تصویر از بعدهای مختلف و با کیفیت مناسب گرفته شده و در هارد دیسک کامپیوتر ذخیره و بــایـگــانــی مــی‌شــود. تـصــاویـر در مـانـیـتـورهـای Medical Diagnosis با کیفیت مناسب در معرض دیـد متخصصـان رادیـولـوژی قـرار مـی‌گیـرند تا گزارش مناسب و کاملی تهیه کنند. نسخه‌ای از تصاویر نیز به بیمار در یک CD تحویل می‌شود تا در مــواقــع لــزوم بــه پــزشـک معـالـج ارائـه دهـد. هــمــچــنــیـــن تـصــاویــر گــرفـتــه شــده و گــزارش رادیــولــوژیـســت روی آن ، بــه شـکـل online در کمترین زمان ممکن از طریق شبکه در دسترس پزشک معالج در بخش‌های بستری یا اتاق عمل است.

اجزاء تشکیل دهنده یا ساختار یک سیستم PACS

این سیستم براساس ایده و روش های جدید کامپیوتری بنا نهاده شده و متشکل از چهار جزء اساسی است. هرکدام از این اجزاء با تجهیزات خاصی کار می‌کنند. این اجزاء عبارتند از:

تحقیق درموردمبدلهای آنالوگ به دیجیتال

اختصاصی از فی دوو تحقیق درموردمبدلهای آنالوگ به دیجیتال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه11

فهرست مطالب

 مبدلهای آنالوگ به دیجیتال مقدمه : 1 –      مبدل موازی : 2 –      مبدل موازی متوالی :

3 _ مبدل VTF  :

4 –      مبدل تقریب تدریجی : 5 –      مبدل شمارنده : 7 –      مبدل تک شیب : 6 –      مبدل ردگیر :

ازسال 1960 با توجه به توسعه نیمه هادی ها ، پردازش اطلاعات به صورت دیجیتال اهمیت بیشتری پیدا کرد و ساخت و استفاده از مدارهای آنالوگ روبه افول گذاشت . با پیدایش میکروپروسسورها انقلابی در زمینه پردازش دیجیتال به وقوع پیوست که تا ده سال پیش از آن حتی قابل تصور نبود .

تقریباََ تمام اطلاعات مورد پردازش پارامترهای فیزیکی ای هستند که در اصل ماهیت آنالوگ دارند ، مانند : فشار، دما ، سرعت ، شتاب ، شدت نور ، ... بنابراین درهرمورد این اطلاعات آنالوگ با استفاده از مبدلهایADC  به معادل دیجیتالشان تبدیل شوند .

تبدیل آنالوگ به دیجیتال در سیستم های پردازش سیگنال :

بطور کلی فرایند تبدیلA/D یک سیگنال آنالوگ نمونه برداری شده و نگهداشته شده را به یک کلمه دیجیتال که نماینده سیگنال آنالوگ است تبدیل می کند . تاکنون چندین مبدل آنالوگ به دیجیتال ساخته شده که هریک مشخصات مربوط به خود را دارند .

مهمترین این مشخصات عبارتند از : سرعت ، صحت ، هزینه . 

قبل از هر چیز باید متذکر شویم که عمل تبدیل آنالوگ به دیجیتال احتیاج به صرف زمان بیشتری از تاخیر مبدلهای D/A دارد ؛ تا وقتی که تمامی بیتهای مقدار دیجیتال به دست نیامده اند ، مقدار آنالوگ (ورودی ) نباید تغییر کند . ولی ، می دانیم که تغییرمی کند ؛ چاره این است که در فواصل زمانی معین نمونه هایی از دامنه سیگنال آنالوگ بگیریم و بدون تغییر ذخیره نماییم و پس از ارزیابی کامل نمونه را حذف و نمونه جدیدی را تهیه و ذخیره کنیم . این عمل توسط مداری به نام مدار نمونه گیر و نگهدارنده 1(S/H) انجام می گیرد . این مقدار باید قبل از مبدلهای A/D در مدار قرارگیرد . شکل یک صورت نمایشی از یک مدار S/H را نشان می دهد .

عمل نمونه گیری و نگهداری (S/H) معمولاً به وسیله یک سوئیچ برای نمونه برداری و یک خازن برای نگهداری و یک ‚‚ میانگیر،، برای جلوگیری از تخلیه خازن انجام می شود . به این ترتیب که سوئیچ S1 در لحظه خاصی بسته می شود و خازن C را در زمان کوتاهی به وسیله سیگنال آنالوگ شارژ می کند . این زمان به قدری کوتاه است که در طول آن دامنه سیگنال آنالوگ تغییر چندانی نمی کند . وقتی سوئیچ 1S باز می شود . خازن به موازات خود امپدانس بزرگی می بیند و لذا نمی تواند تخلیه شود . ضمناً ، در طرف دیگر خازن نیز میانگیر به کار گرفته شده است که با امپدانس ورودی زیاد خود مانع تخلیه خازن از آن طرف می شود . در صورتی که خازن به وسیله سیگنال نمونه ورودی شارژ کامل شود (ولتاژ آن به اندازه دامنه نمونه باشد ) ، سیگنال نمونه جدید (کمتر

مقاله مبدلهای آنالوگ به دیجیتال

اختصاصی از فی دوو مقاله مبدلهای آنالوگ به دیجیتال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:11

 فهرست مطالب

  مبدلهای آنالوگ به دیجیتال

مقدمه :

تبدیل آنالوگ به دیجیتال در سیستم های پردازش سیگنال :

1 –      مبدل موازی :

2 –      مبدل موازی متوالی :

3 _ مبدل VTF  :

الف) مبدل غیر همزمان و بدون پالس ساعت .

ب) مبدلVTF  همگام .

4 –      مبدل تقریب تدریجی : 5 –      مبدل شمارنده : 6 –      مبدل ردگیر : 7 –      مبدل تک شیب :

8 _ مبدل شیب دوگانه :

9 _ مبدل ولتاژ به فرکانس :

10 – مبدل مدولاتور دلتا :

مقدمه :

ازسال 1960 با توجه به توسعه نیمه هادی ها ، پردازش اطلاعات به صورت دیجیتال اهمیت بیشتری پیدا کرد و ساخت و استفاده از مدارهای آنالوگ روبه افول گذاشت . با پیدایش میکروپروسسورها انقلابی در زمینه پردازش دیجیتال به وقوع پیوست که تا ده سال پیش از آن حتی قابل تصور نبود .

تقریباََ تمام اطلاعات مورد پردازش پارامترهای فیزیکی ای هستند که در اصل ماهیت آنالوگ دارند ، مانند : فشار، دما ، سرعت ، شتاب ، شدت نور ، ... بنابراین درهرمورد این اطلاعات آنالوگ با استفاده از مبدلهایADC  به معادل دیجیتالشان تبدیل شوند .

تبدیل آنالوگ به دیجیتال در سیستم های پردازش سیگنال :

بطور کلی فرایند تبدیلA/D یک سیگنال آنالوگ نمونه برداری شده و نگهداشته شده را به یک کلمه دیجیتال که نماینده سیگنال آنالوگ است تبدیل می کند . تاکنون چندین مبدل آنالوگ به دیجیتال ساخته شده که هریک مشخصات مربوط به خود را دارند .

مهمترین این مشخصات عبارتند از : سرعت ، صحت ، هزینه . 

قبل از هر چیز باید متذکر شویم که عمل تبدیل آنالوگ به دیجیتال احتیاج به صرف زمان بیشتری از تاخیر مبدلهای D/A دارد ؛ تا وقتی که تمامی بیتهای مقدار دیجیتال به دست نیامده اند ، مقدار آنالوگ (ورودی ) نباید تغییر کند . ولی ، می دانیم که تغییرمی کند ؛ چاره این است که در فواصل زمانی معین نمونه هایی از دامنه سیگنال آنالوگ بگیریم و بدون تغییر ذخیره نماییم و پس از ارزیابی کامل نمونه را حذف و نمونه جدیدی را تهیه و ذخیره کنیم . این عمل توسط مداری به نام مدار نمونه گیر و نگهدارنده 1(S/H) انجام می گیرد . این مقدار باید قبل از مبدلهای A/D در مدار قرارگیرد . شکل یک صورت نمایشی از یک مدار S/H را نشان می دهد .

عمل نمونه گیری و نگهداری (S/H) معمولاً به وسیله یک سوئیچ برای نمونه برداری و یک خازن برای نگهداری و یک ‚‚ میانگیر،، برای جلوگیری از تخلیه خازن انجام می شود . به این ترتیب که سوئیچ S1 در لحظه خاصی بسته می شود و خازن C را در زمان کوتاهی به وسیله سیگنال آنالوگ شارژ می کند . این زمان به قدری کوتاه است که در طول آن دامنه سیگنال آنالوگ تغییر چندانی نمی کند . وقتی سوئیچ 1S باز می شود . خازن به موازات خود امپدانس بزرگی می بیند و لذا نمی تواند تخلیه شود . ضمناً ، در طرف دیگر خازن نیز میانگیر به کار گرفته شده است که با امپدانس ورودی زیاد خود مانع تخلیه خازن از آن طرف می شود . در صورتی که خازن به وسیله سیگنال نمونه ورودی شارژ کامل شود (ولتاژ آن به اندازه دامنه نمونه باشد ) ، سیگنال نمونه جدید (کمتر یا بیشتر از قبلی) دو باره آن را به اندازه جدید تغییر می دهد . ولی ، اگر عرض بالس آنقدر کم باشد و یا خاذن جمع آنقدر بزرگ باشد که فرصت شارژ کامل بدست نیاید (عرض پالس کمتر از T )  ، ولتاژ جدید روی ولتاژ قبلی در خازن جمع و ذخیره می شود ، که در نهایت این ولتاژ بستگی به ولتاژ قبلی خواهد داشت . در چنین حالتی ، باید سوئیچ 2S  را به خازن اضافه کنیم تا پس از خاتمه تبدیل و قبل از نمونه برداری بعدی ، با اتصال کوتاه کردن خازن باعث تخلیه آن شود . این مدار را می توان به صورت جزء به جزء ساخت ، ولی ، ضمناً مدارهای مجتمعی به نام S/H وجود دارند که دقیقاً همین اعمال را انجام می دهند .

عمل تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال شامل چهار مرحله متوالی نمونه برداری  ، نگهداری و سپس ، ارقامی کردن و رمزکردن است ، که این اعمال لزوماً به صورت جداگانه انجام نمی شود . بلکه به طور معمول عمل نمونه برداری و نگهداری به طور همزمان به وسیله یک مدار S/H و عمل تبدیل به رقم و رمز نیز به وسیله قسمت اصلی مدار A/D انجام می شود . حال چند نمونه معمول این مبدل شرح داده می شود .

. مدار نمونه گیر و نگهدارنده S/H .

1 –      مبدل موازی :

سریعترین مبدل A/D می باشد و از تعدادی مقایسه کننده تشکیل شده که هر یک ولتاژ آنالوگ ورودی را با کسری از ولتاژ مرجع مقایسه می کند ، بنابراین برای ساخت یک مبدل 8 بیتی به این روش نیاز به 255 مقایسه کننده می باشد . 

ولتاژ مرجع در بالای مقسم مقاومتی باید برابر حداکثر ولتاژ آنالوگ ورودی (Vm) باشد . سیگنال آنالوگ که باید مقدار آن ارقامی شود به همه مقایسه کننده ها به طور موازی و همزمان اعمال می شود . خروجی هرکدام از مقایسه کننده ها هنگامی در ‌‌‚‚1،، منطقی قرار می گیرد که ولتاژ ورودی مثبت آن بزرگ تر از ولتاژ مرجع در ورودی منفی اش شود .

همینطور که ملاحظه می شود ، دراین نوع مبدل برای n  بیت احتیاج به 1- 2 عدد مقایسه کننده داریم . در نتیجه ، صرف نظر از اشکالاتی که در تنظیم هر مقایسه کننده داریم . تعداد مقایسه کننده ها آنقدر زیاد می شود که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست . (البته مدارهای مجتمعی به بازار آمده است که از این روش استفاده می کند و تعداد زیادی هم مقایسه کننده در آنها به کار رفته است . ولی بسیار گران هستند )ونیز برای n  بیت تعداد 2 حالت وجود دارد که مستلزم تهیه 1-2 (به تعداد مقایسه کننده ها ) ولتاژ مرجع مختلف است . این ولتاژها باید بسیار دقیق باشند و در حین مقایسه ، دراثر تغییر جریان ورودی مقایسه کننده کم و زیاد نشوند (یعنی امپدانس منبع آنها کم باشد ) .